МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
|
УТВЕРЖДАЮ
|
|
Проректор по учебной работе
_________________________проф.В.В. Николина
|
|
«____»_________________2011г.
|
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОБЩАЯ ХИМИЯ
Уровень основной образовательной программы бакалавриат
(бакалавриат, магистратура)
Направление(я) подготовки 050100 «Педагогической образование»
Профиль(и) «Биология-химия»
Форма обучения очная
(очная, очно-заочная , заочная)
Срок освоения ООП нормативный
(нормативный или сокращенный срок обучения)
Факультет Естественно-географический
Кафедра Химии и химического образования
Декан факультета М.А.Картавых
Заведующий кафедрой В.М.Макаров
Нижний Новгород
2011
При подготовке рабочей программы учебной дисциплины в основу положены:
1) ФГОС ВПО по направлению подготовки 050100 «Педагогической образование» ,
утвержденный Министерством образования и науки РФ « 22 »декабря 2009 года.
2) Учебный план профиля (профилей) «Биология-химия» ,
одобрен Ученым советом ГОУВПО «НГПУ»
от «_____» ____________20___г. Протокол № _____
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры
химии и химического образования от «_____» ___________20___г. Протокол № _____
Заведующий кафедрой В.М.Макаров
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена Советом факультета ЕГФ
от «_____» ____________20___г. Протокол № _____
Председатель Совета факультета М.А.Картавых
Разработчики:
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Цели освоения дисциплины: овладение базовыми знаниями фундаментальных разделов химии.
Задачи:
1) теоретический компонент: обеспечить полное усвоение теоретических основ химии (строение атома, основные химические законы, типы химических реакций, закономерности протекания гомогенных и гетерогенных химических реакций);
2) познавательный компонент: сформировать умение расширять круг знаний на основе материала, приобретенного на аудиторных занятиях;
3) практический компонент: сформировать навыки выполнения лабораторных опытов, а также способность переносить приобретенные знания на предмет своей специальности.
2. МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина относится к базовой части учебного цикла – Б2 Математический и естественнонаучный цикл.
Дисциплины базируется на курсе химии средней школы. Студент должен знать строение атома и химические свойства элементов и их соединений; периодический закон Д.И. Менделеева; иметь понятие о способах образования и типах химических связей; правильно составлять уравнения химических реакций и знать их типы.
Основные положения дисциплины «Химия» могут быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин: Неорганическая химия, Органическая химия, Физическая химия, Неорганический синтез.
3. КОМПЕТЕНЦИИ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучение данной дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих специальных компетенций:
- владеет основными физическими и химическими понятиями; знаниями фундаментальных законов физики и химии, явлений и процессов, изучаемых этими науками (СК-1);
- понимает особенности химической формы организации материи, единство литосферы, гидросферы и атмосферы, роль неорганических и органических систем в эволюции Земли (СК-2);
- знает состав, строение и основные физические и химические свойства важнейших простых веществ и химических соединений; имеет представление об электронном строении атомов и молекул, закономерностях химических превращений веществ (СК-3)
- знает об основных принципах оптимальной организации технологических процессов химических производств (СК-7);
- умеет оценивать агрессивность и другие вредные воздействия химических систем, понимает необходимость безопасного устойчивого взаимодействия человека и окружающей среды (СК-9);
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ, ОБЪЕМ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
4.1. Структура дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестры
|
I
|
II
|
III
|
часов
|
часов
|
часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
|
36
|
36
|
|
|
Лекции (Л)
|
9
|
9
|
|
|
Практические занятия (ПЗ)
|
27
|
27
|
|
|
Самостоятельная работа студента (СРС) (всего)
В том числе:
|
36
|
36
|
|
|
Подготовка к практическим занятиям
|
5
|
5
|
|
|
Индивидуальные домашние задания (ИДЗ)
|
9
|
9
|
|
|
Подготовка к коллоквиуму (Кол)
|
10
|
10
|
|
|
Подготовка к контрольной работе (КР)
|
11
|
11
|
|
|
Контроль самостоятельной работы (КСР)
|
9
|
18
|
|
|
Вид промежуточной аттестации
|
зачет (З),
зачет с оценкой (ЗО)
ФПА с оценкой
|
+
|
-
|
|
|
экзамен (Э)
|
|
|
|
|
|
ИТОГО:
Общая трудоемкость
|
часов
|
72
|
72
|
|
|
зач. ед.
|
2
|
2
|
|
|
Распределение лекционных часов по курсу
« Общая химия »
для студентов I курса ЕГФ специальность «биология-химия». I — семестр.
9 часов.
№
|
Тема лекции
|
Число часов
|
1
|
Основные понятия и законы химии. Атомно-молекулярное
учение.
|
1
|
2
|
Классификация и номенклатура неорганических соединений
|
1
|
3
|
Строение атома
|
1
|
4
|
Периодический закон и периодическая система элементов
Д.И.Менделеева
|
1
|
5
|
Химическая связь. Межмолекулярное взаимодействие.
|
1
|
6
|
Растворы. Способы выражения концентрации.
|
1
|
7
|
Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Закон разбавления Оствальда.
|
1
|
8
|
Окислительно-восстановительные реакции.
|
2
|
|
Итого:
|
9
|
Тематический план
семинарских и лабораторно-практических занятий по курсу
« Общая химия »
для студентов I курса ЕГФ специальности «биология-химия» I семестр
27 часов
№
|
Тема занятия
|
Число
часов
часов
|
Задания к
теме Практикум
[2]
|
1
|
Введение. Техника безопасности при работе в химической лаборатории. Техника лабораторных работ. Знакомство с лабораторной посудой и оборудованием.
|
1
|
Стр. 4 - 38
|
2
|
Основные химические понятия и законы. Газовые законы.
|
2
|
Стр. 38-44
|
3
|
Эквивалент. Закон эквивалентов. Определение эквивалентов.
|
2
|
Стр. 44 - 49 Лаб.раб.№2, стр. 47 - 49.
|
4
|
Относительная атомная и молекулярная масса.
|
2
|
Стр.49 - 56 Лаб.раб.№1, стр. 52 - 54.
|
5
|
Химические формулы и уравнения. Стехиометрия. Расчёты по химическим формулам и уравнениям.
|
2
|
Стр.56 - 68.
|
6
|
Основные классы неорганических соединений. Номенклатура. Получение кислот, оснований и солей.
|
2
|
Стр. 153-156
|
7
|
Контрольная работа по пройденным темам.
|
2
|
|
8
|
Строение атома.
|
2
|
Стр. 68 - 72.
|
9
|
Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева.
|
2
|
Стр. 73 - 77.
|
10
|
Окислительно-восстановительные реакции. Подбор коэффициентов методом ионно-электронного баланса ( метод полуреакций ).
|
3
|
Стр. 164-175.
|
11
|
Химическая связь.
|
2
|
Стр. 77 - 92.
|
12
|
Коллоквиум: строение атома, химическая связь, периодический закон Д.И.Менделеева.
|
2
|
|
13
|
Растворы. Свойства растворов. Растворимость веществ.Приготовление растворов.
|
1
|
Стр.109-131.
|
14
|
Электролитическая диссоциация. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации.
|
1
|
Стр. 131-138.
|
15
|
Водородный электрод. Стандартные электродные и окислительно-восстановительные потенциалы. Уравнение Нернста. Электрохимический ряд напряжений металлов.
|
1
|
См.задания в тетради
|
|
Итого:
|
27
|
|
Темы для самостоятельной работы студентов по дисциплине « Общая химия »
Основные понятия и законы химии. Атомно-молекулярное учение. Эквивалент.
Основные классы неорганических соединений.
Скорость химических реакций. Химическое равновесие.
Растворы. Растворимость, способы выражения содержания растворённого вещества в растворе.
Общие свойства растворов.
Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Теория кислот и оснований.
Комплексные соединения.
Гидролиз (кислотно-основное взаимодействие ионов соли с водой).
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР).
Гетерогенное равновесие. Произведение растворимости (ПР).
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Рекомендуемая литература Основная литература:
Глинка Н.Л. Общая химия / Н.Л.Глинка, - М.: Интеграл-Пресс, 2002. (допустимы к использованию издания: 1970 - 80х годов)
Бабич Л.В. Практикум по неорганической химии / Л.В.Бабич, С.А.Балезин и др. - М.: Просещение, 1991.
Дополнительная литература:
Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия / Н.С.Ахметов, - М.: Высшая Школа, 2002.
Угай Я.А. Общая и неорганическая химия / Я.А.Угай, - М.: Высшая Школа, 1997.
Павлов Н.Н. Общая и неорганическая химия / Н.Н.Павлов, - М.: Дрофа, 2002.
Рэмсден Э.Н. Начала современной химии / Пер. с английского, под.ред. В.И.Барановского, А.А.Белюстина и др. - Л.: Химия, 1989.
5. Фримантл М. Химия в действии / М.Фримантл, в 2-х ч., ч. 1, пер. с
английского, - М.: Мир, 1998.
Справочные пособия:
1. Лидин Р.А. Справочник по неорганической химии / Р.А.Лидин,
Л.Л.Андреева, В.А.Молочко, - М.: Химия, 1987.
2. Лидин Р.А. Справочник по общей и неорганической химии / Р.А.Лидин,
- М.: Просвещение: Учебная литература, 1997.
Вопросы по курсу общей химии для студентов I курса биология-химия I семестр
Предмет химии. Связь ее с другими естественными науками. Основной закон химии. Понятие о материи, ее виды, формы существования и движения. Химическая форма движения материи. Краткий исторический очерк развития химии.
Основные понятия и законы химии. Основной закон химии. Законы: сохранения массы веществ, постоянства состава, кратных отношений, объемных отношений, Авогадро, эквивалентов.
Химический элемент. Изотопы, изобары. Простые вещества. Аллотропия. Аллотропные модификации. Сложные вещества как форма существования элементов в соединениях. Физические и химические свойства веществ. Яв-ления физические и химические. Распространенность и распределение элементов в земной коре и в биосфере.
Абсолютные и относительные массы атомов и молекул (ma, Ar, Mr). Моль. Молярная масса (М). Молярная масса эквивалента. Химический эквивалент вещества. Относительность величины эквивалента. Фактор эквивалентности. Эквивалентное число. Значение эквивалента в химии.
Понятие о химической реакции как форма движения материи. Реагенты. Продукты реакции. Стехиометрия в уравнениях реакций. Основные типы химических реакций: соединения, разложения, замещения, обмена, окислительно-восстановительные, диспропорционирования, внутреннего превращения. Непревращаемость элементов друг в друга при химических реакциях. Тепловой эффект реакции. Закон сохранения! массы при химических реакциях.
Основные классы неорганических соединений. Классификация простых и сложных веществ по составу. Аллотропия. Аллотропные модификации. Металлы и неметаллы. Бинарные соединения: оксиды, пероксиды, супероксиды, гидриды, халькогениды, галогениды, нитриды, карбиды и т.д. Номенклатура бинарных соединений. Трехэлементные соединения: гидроксиды, кислоты, соли. Классификация сложных веществ по функциональным признакам: оксиды солеобразующие и несолеобразующие, кислотные и основные. Амфотерные соединения. Соли: средние, кислые, основные, смешанные, двойные, комплексные. Номенклатура солей.
Краткая история развития представлений о строении атома. Катодные лучи. Открытие элементарных частиц. Радиоактивность. Ядерные реакции.
Модель атома Томсона и опыты Э.Резерфорда. Атомные спектры. Квантовая теория света. Опыты М.Планка. Фотоэффект.
Периодический закон и периодическая система химических элементов (ПСЭ) Д.И.Менделеева. История открытия. Принцип построения естественной системы элементов. Структура ПСЭ. Периоды, группы, подгруппы. Связь положения элемента с электронным строением его атома. Физический смысл порядкового номера. Особенности электронных конфигураций атомов элементов главных и побочных подгрупп. Элементы s-, p-, d-,f-ceмейств.
14.Периодический закон и периодическая система химических элементов (ПСЭ) Д.И.Менделеева. Периодичность изменения свойств элементов как проявление периодичности изменения электронных конфигураций атомов. Связь свойств элементов с их положением в ПСЭ. Периодически и непериодически изменяющиеся свойства элементов. Изменение величин радиусов, энергий ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности атомов элементов с ростом зарядов их ядер. Значение периодического закона.
15.Химическая связь. Молекулы. Теория химического строения. Образование химической связи. Механизм образования связи. Понятие о валентности. Виды химической связи. Характеристика химической связи.
16.Образование химической связи. Понятие о квантовой химии. Основные положения метода валентных связей (ВС) и метода молекулярных орбиталей (ММО). Достоинства и недостатки каждого метода.
17.Полярность и поляризуемость связи. Дипольный момент. Диэлектрическая проницаемость. Понятие о валентности и электровалентности. Металлическая связь.
18.Виды химической связи и типы кристаллических решеток. Молекулярные, ионные, атомные кристаллические решетки. Взаимосвязь физических свойств веществ и типа кристаллической решетки. Рассмотреть на примерах. Металлическая связь.
19.Межмолекулярные взаимодействия. Силы Ван-дер-Ваальса: ориентацион-ные, индукционные и дисперсионные силы притяжения и силы отталкивания. Их составляющие. Специфические межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь.
20.Первое начало термодинамики. Закрытые системы. Внутренняя энергия. Энтальпия. Превращение энергии при химических реакциях. Термохимия.
Термохимические уравнения химических реакций. Закон Г.И.Гесса и след
ствия из него. Принцип Бертло-Томсона.
21.Второе начало термодинамики. Изолированные системы. Понятие энтропии. Энтропийный фактор как критерий самопроизвольного протекания химических процессов.
22.Третье начало термодинамики. Свободная энергия Гиббса. AG°P. - как фактор самопроизвольного протекания процесса. Расчет AG°298 для реакций. Взаимосвязь энергии Гиббса с константой равновесия.
23.Скорость химической реакции. Зависимость скорости химической реакции от различных факторов. Закон Вант-Гоффа. Закон действующих масс. Физический смысл константы скорости. Порядок и молекулярность реакции.
24. Принцип Ле-Шателье. Катализ. Механизм действия катализатора. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Ферменты как биологические катализаторы.
25.Растворы. Классификация. Способы выражения концентрации. Термодинамика процесса растворения. Растворимость. Механизм процесса растворения.
26.Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Кажущаяся и истинная степень диссоциации. Константы диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Диссоциация кислот, основания и солей в водных растворах.
27.На основании термодинамических расчетов определите может ли реакция, схема которой приведена: Zn + Al2(S04)3 -> Al + ZnS04 идти слева на право при стандартных условиях. Если нет, то осуществима ли данная реакция при каких-либо другие условиях?
28.Определите как изменится скорость прямой реакции 2СО(г.) + 02 ±i 2С02 (г.) при а) увеличении концентрации оксида углерода (II) в 3 раза?; б) повышении давления в 2 раза?
29.Вычислите количество вещества и количество эквивалентов вещества в заданной массе вещества: а) 0,49 г H2S04; ,0 16,0 г NaOH; в) 39,0 г Na2S; г) 53,0 г Na2C03.
30.
31.Какую массу глауберовой соли (Na2S0410Н2О) и воды необходимо взять для получения 500 г раствора с массовой долей сульфата натрия (Na2S04) в нем 5%?
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л воздуха, если объемное содержание С02 составляет 0,03% (н.у.)?
При сжигании углеводорода массой 8,8 г образовалось 26,4 г оксида углерода (IV). Плотность углеводорода при н.у. 1,96 г/л. Найдите его молекулярную формулу.
Газообразное соединение азота с водородом содержит 12,5% (по массе) водорода. Плотность соединения по водороду равна 16. Найти молекулярную формулу соединения.
Выразите в граммах массу одной молекулы диоксида серы
|
